吉林化纖集團有限責任公司專注碳纖維研發(fā)生產(chǎn)——碳絲變身“黑黃金”

今年3月份，吉林化纖集團有限責任公司（以下簡稱“吉林化纖”）憑借在碳纖維領域的創(chuàng)新突破，被國務院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會評選為“創(chuàng)建世界一流專精特新示范企業(yè)”。

近年來，吉林化纖碳纖維板塊迅速壯大。今年一季度，集團實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值48.4億元，同比增長19%，其中碳纖維板塊增長1.8倍。目前，吉林化纖正加快推進40萬噸碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈項目，力爭到“十四五”時期末形成33萬噸原絲、10萬噸碳纖維、6.5萬噸復合材料的生產(chǎn)能力。

咬定青山攻碳絲

走進吉林化纖子公司凱美克公司的碳化線車間，只見424米的生產(chǎn)線上，一束束白色原絲經(jīng)過氧化、低溫碳化、高溫碳化等工序，被加工為黑色碳絲。七八根單絲合在一起才有一根頭發(fā)絲那般粗細，一束1.2萬根單絲的碳纖維絲束竟可以承受兩三個成年人的重量。

碳纖維被譽為“黑色黃金”，它比鋼的強度大、比鋁的質(zhì)量輕，可用于新能源裝備、汽車輕量化、航空航天等領域，性能好、附加值高。

吉林化纖意識到，普通纖維產(chǎn)品用量大，但利潤低、收益小；高端纖維材料的利潤高，但技術(shù)門檻也高。吉林化纖在進行一番市場調(diào)研和專家研究后，瞄準高端纖維材料賽道，于2006年10月開始研發(fā)碳纖維原絲。

吉林化纖研發(fā)人員陳海軍告訴記者，碳纖維原絲的技術(shù)含量約占碳纖維生產(chǎn)技術(shù)含量的70%，原絲的好壞在很大程度上決定了碳絲質(zhì)量。生產(chǎn)出高質(zhì)量的原絲，是第一步要解決的問題。

憑借十幾年二甲基乙酰胺（DMAC）濕法兩步法腈綸生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)驗和工程優(yōu)勢，吉林化纖借助由企業(yè)技術(shù)人員和高校專家組成的碳纖維創(chuàng)新團隊，自主設計實驗裝置，通過70余項技術(shù)改進、設備改造和上百次反復試驗，在2007年4月生產(chǎn)出第一批碳纖維原絲。

為盡快研發(fā)出合格產(chǎn)品，研發(fā)人員翻閱大量文獻資料，幾乎天天扎在實驗室和生產(chǎn)現(xiàn)場。2008年1月，通過對生產(chǎn)線的工藝優(yōu)化和技術(shù)改造，吉林化纖生產(chǎn)出100軸共500千克碳纖維原絲，經(jīng)碳化測試超過相關指標等級，獲得兩項國家發(fā)明專利。

掌握了核心技術(shù)后，吉林化纖集聚公司資源加快推進碳纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，于2011年9月建成投產(chǎn)5000噸碳纖維原絲項目，碳纖維原絲實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。從2013年開始，吉林化纖在碳纖維原絲生產(chǎn)的基礎上，加大科研力度，向“高精尖”的碳絲方向沖刺。

“當時，碳纖維的市場應用不像今天這樣廣泛，公司還常常出現(xiàn)虧損。”回想起當年的艱難，陳海軍歷歷在目。他說，集團看準行業(yè)發(fā)展趨勢，堅持“用百億產(chǎn)值支撐和撬動碳纖維的科研與發(fā)展”，全體員工發(fā)揚“寧可黑發(fā)變白發(fā)，也要把白絲變黑絲”的精神，實現(xiàn)碳絲規(guī)模化生產(chǎn)。

去年11月18日，吉林化纖12000噸碳纖維項目第一條碳化線開車成功，這條生產(chǎn)線擁有8項技術(shù)專利，實現(xiàn)更便捷的操作控制、更安全的氧化工藝、更環(huán)保的排廢系統(tǒng)。如今，吉林化纖累計投入數(shù)十億元進行技術(shù)革新，攻克了一系列技術(shù)難關。

形成產(chǎn)業(yè)全鏈條

在碳絲產(chǎn)能充分釋放的同時，吉林化纖已形成從原絲到碳絲再到復合材料的碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈，成為大絲束原絲市場化企業(yè)，其大絲束產(chǎn)品已實現(xiàn)通用化、高品質(zhì)、高效率，小絲束產(chǎn)品也已做到專業(yè)化、高性能。碳纖維產(chǎn)品質(zhì)量也在不斷提升，多個規(guī)格產(chǎn)品達到國內(nèi)領先水平，一款大絲束碳纖維產(chǎn)品應用于知名風電葉片制造企業(yè)，有效帶動了下游制造效率的提升。

走進吉林化纖下屬的吉林國興復合材料有限公司生產(chǎn)車間，只見盤曲成卷的黑色拉擠板整齊碼放著。車間主任王普順告訴記者，這些拉擠板就是用吉林化纖的碳纖維制成的，主要用在風電葉片主梁上，發(fā)揮其強度高、質(zhì)量輕的優(yōu)勢，使機組更加輕盈高效。

吉林化纖與國內(nèi)多家知名風電主機廠家形成戰(zhàn)略合作關系，成為碳板采購供應商，并與下游企業(yè)聯(lián)合進行海陸葉片大型化低成本碳板開發(fā)。

除了用于風電葉片制造，碳纖維復合材料還在各種拉擠型材、建筑補強、熱場材料等領域得到廣泛應用。吉林化纖積極拓展碳纖維市場應用場景，比如碳纖維預浸料可用于生產(chǎn)碳纖維魚竿、自行車、網(wǎng)球拍等體育休閑用品；碳纖維編織布在建筑補強領域應用廣泛；碳纖維纏繞體可生產(chǎn)天然氣、氫氣儲氣瓶等。

在今年春季舉行的開工儀式上，汽車板簧項目、纏繞氣瓶項目、碳纖維助劑項目等5個項目被列為吉林化纖2023年重點新建項目。這些都是碳纖維產(chǎn)業(yè)高端化、產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展的關鍵項目。截至目前，吉林化纖原絲產(chǎn)能達16萬噸，碳化產(chǎn)能達4.9萬噸，復材產(chǎn)能近2萬噸，碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈已初具規(guī)模。

頑強拼搏為創(chuàng)新

在走向技術(shù)前列的過程中，吉林化纖研發(fā)團隊頑強拼搏、不懈奮斗，攻克了一個個科研難關，戰(zhàn)勝了一個個技術(shù)難題。

紡絲車間高級主管郭甲東在公司大絲束產(chǎn)品升級遇到瓶頸時，在生產(chǎn)線上連續(xù)摸索調(diào)整20天沒有回家；負責生產(chǎn)線智能控制系統(tǒng)的郎健慧在進行有關碳化線安裝時，因為時間緊、工期短、人不足，沒圖紙、沒經(jīng)驗、沒示范，幾乎每天工作到凌晨，200多個回路、500多個端線在她的指揮下無一接錯，碳化示范線一次開車成功……

吉林化纖始終把人才和創(chuàng)新工作放在企業(yè)發(fā)展中的突出位置，堅持“人才強企、科技興企”戰(zhàn)略，依托主要業(yè)務板塊成立8個研究所，通過建機制、搭平臺、攻課題，有效激發(fā)了人才創(chuàng)新能力。

以碳纖維原絲自主研發(fā)為例，吉林化纖發(fā)揮企業(yè)腈綸生產(chǎn)技術(shù)和人才優(yōu)勢，發(fā)揮人造絲生產(chǎn)精細化管理優(yōu)勢，在碳纖維原絲生產(chǎn)中深入開展“提質(zhì)、提速、提產(chǎn)、提效”四提工程，倡導圍繞全過程清潔生產(chǎn)，開展提高潔凈度攻關，減少系統(tǒng)雜質(zhì)70%以上；利用“高?！髽I(yè)—客戶”產(chǎn)學研用技術(shù)交流平臺，以勻質(zhì)化攻關為切入點，大刀闊斧進行工藝優(yōu)化和設備改造，提高原絲產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性；通過原液系統(tǒng)深挖潛能，動力系統(tǒng)核定升級，關鍵部件精準優(yōu)化，開展提速增錠改造，原絲紡速提高了17.6%，單線產(chǎn)能達到原來4條線的設計產(chǎn)能之和。目前，吉林化纖每年都與國外企業(yè)簽訂上千噸的出口訂單。

不斷進步的生產(chǎn)技術(shù)，日益拓展的應用場景，快速增加的市場訂單，讓吉林化纖上上下下越發(fā)忙碌起來，廠房等基礎設施建設也在提速。近幾年，吉林化纖大力推進碳纖維項目建設，每條生產(chǎn)線的建設周期不超過一年，安裝時間不超過3個月，調(diào)試時間都在縮短，達產(chǎn)達效時間都在提前，不斷刷新同級別生產(chǎn)線的建設周期。

“‘十四五’時期，吉林化纖規(guī)劃了24個碳纖維產(chǎn)業(yè)項目。吉林化纖將不斷推動碳纖維質(zhì)量提高和成本降低，繼續(xù)拓展下游應用領域，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展，將碳纖維產(chǎn)業(yè)做強做優(yōu)做大，向世界一流碳纖維生產(chǎn)企業(yè)的第一方陣邁進?！奔只w集團有限責任公司黨委書記、董事長宋德武說。（本報記者 馬洪超）